活性炭從水中去除苯胺(an)

　　活性炭從水中去(qu)(qu)除(chu)苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)。根(gen)據(ju)本研究，我們(men)(men)使(shi)用(yong)活性(xing)炭(tan)和(he)氧(yang)化鐵(tie)磁(ci)(ci)性(xing)納米粒子作為去(qu)(qu)除(chu)苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)的吸附劑。通過(guo)幾種方法來測試活性(xing)炭(tan)的特性(xing)。同時，研究了不同的參數，如(ru)pH，接觸(chu)時間、活性(xing)炭(tan)劑量、苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)初始濃度(du)和(he)溶液(ye)溫(wen)度(du)的影響(xiang)，*終(zhong)得出結論，我們(men)(men)合成(cheng)的活性(xing)炭(tan)氧(yang)化鐵(tie)磁(ci)(ci)納米離子可(ke)以很好(hao)地吸附水中的苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)，也具有(you)快速分離溶液(ye)的優點，可(ke)用(yong)作吸附劑，有(you)效去(qu)(qu)除(chu)水和(he)廢水中的苯(ben)(ben)(ben)胺(an)(an)等污染(ran)物。

　　隨著工(gong)業(ye)的(de)快(kuai)(kuai)速(su)增長(chang)，特別是(shi)有(you)機化合物(wu)對水資源(yuan)和(he)環(huan)境的(de)影響(xiang)，環(huan)境污(wu)染(ran)更加嚴重(zhong)。苯(ben)胺(an)有(you)芳環(huan)和(he)NH 2鍵芳環(huan)的(de)簡單物(wu)質。它是(shi)石化和(he)農業(ye)化學(xue)品(pin)中(zhong)的(de)工(gong)業(ye)原料，苯(ben)胺(an)是(shi)造紙、紡(fang)織、橡膠、塑料、染(ran)料等生產行(xing)業(ye)的(de)副產品(pin)。只(zhi)需(xu)將3.苯(ben)胺(an)溶解(jie)(jie)在水中(zhong)，會(hui)造成(cheng)水污(wu)染(ran)，即使(shi)濃度低，也(ye)會(hui)對水生生物(wu)和(he)人體(ti)造成(cheng)危害，難以(yi)降解(jie)(jie)。要使(shi)苯(ben)胺(an)使(shi)用(yong)先進、快(kuai)(kuai)速(su)、有(you)效(xiao)的(de)技術來使(shi)苯(ben)胺(an)從水中(zhong)完全排出(chu)。去除苯(ben)胺(an)*常見的(de)方法有(you)臭氧氧化、活性(xing)炭吸附(fu)等。在生物(wu)降解(jie)(jie)和(he)電(dian)解(jie)(jie)等分解(jie)(jie)過程中(zhong)，高成(cheng)本(ben)是(shi)限制因素。由(you)于活性(xing)炭能以(yi)吸附(fu)和(he)回收，穩定的(de)碳元素不(bu)會(hui)與(yu)污(wu)染(ran)物(wu)結(jie)合形成(cheng)其他危險物(wu)質，因此選擇活性(xing)炭而不(bu)是(shi)其他技術去除污(wu)染(ran)物(wu)。

　　由于其結構和(he)高表面積，活(huo)性炭(tan)是有效去除水中(zhong)有機污(wu)染物(wu)（特別是硬(ying)生物(wu)可(ke)降解(jie)(jie)污(wu)染物(wu)）的合適選擇。但由于過(guo)濾、分(fen)(fen)(fen)散、渾濁、成本(ben)降低等問(wen)題(ti)，活(huo)性炭(tan)在大型(xing)工程(cheng)中(zhong)的使用(yong)將受到(dao)限(xian)制。因此，為了更(geng)經濟地使用(yong)活(huo)性炭(tan)，必須解(jie)(jie)決活(huo)性炭(tan)吸附飽和(he)后的分(fen)(fen)(fen)離問(wen)題(ti)。根據研究(jiu)人員的說法(fa)，磁分(fen)(fen)(fen)離方法(fa)可(ke)以通過(guo)低成本(ben)、簡單、快速(su)、高效的分(fen)(fen)(fen)離來解(jie)(jie)決分(fen)(fen)(fen)離問(wen)題(ti)。

　　制備活(huo)性(xing)炭(tan)氧化鐵(tie)磁(ci)納米粒

　　活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧(yang)化鐵磁性(xing)(xing)(xing)(xing)納(na)米(mi)顆粒采用(yong)(yong)(yong)化學共沉淀法制(zhi)備(bei)。氧(yang)化鐵納(na)米(mi)顆粒采用(yong)(yong)(yong)特殊技術合(he)成(cheng)，與活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)結(jie)合(he)。首先，在(zai)硝酸鹽中(zhong)(zhong)浸泡一(yi)定(ding)量的(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)，80℃浸泡3小(xiao)時(shi)。然(ran)后(hou)在(zai)室溫下(xia)過濾和干燥(zao)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)。然(ran)后(hou)將(jiang)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)浸泡在(zai)含有氧(yang)化鐵的(de)水(shui)溶液中(zhong)(zhong)80°C在(zai)下(xia)超(chao)聲振動中(zhong)(zhong)放置1小(xiao)時(shi)。然(ran)后(hou)過濾活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)105℃的(de)烘箱中(zhong)(zhong)脫(tuo)水(shui)1小(xiao)時(shi)。將(jiang)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)在(zai)750℃在(zai)氮氣(qi)下(xia)加熱3小(xiao)時(shi)，形(xing)成(cheng)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)氧(yang)化鐵磁納(na)米(mi)顆粒。*后(hou)，將(jiang)合(he)成(cheng)的(de)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)用(yong)(yong)(yong)去離子水(shui)洗滌四次，然(ran)后(hou)在(zai)105℃干燥(zao)并儲(chu)存在(zai)干燥(zao)器中(zhong)(zhong)備(bei)用(yong)(yong)(yong)。

　　活性炭樣品試驗

　　圖(tu)顯示(shi)通過SEM，TEM，X射線衍射和(he)(he)BET合成活(huo)性(xing)(xing)炭的物理和(he)(he)形態性(xing)(xing)質(zhi)。各(ge)種pH活(huo)性(xing)(xing)炭對(dui)苯(ben)胺(an)吸(xi)附(fu)效(xiao)率的影(ying)(ying)響=圖(tu)4顯示(shi)納米離子在(zai)4小時內的接(jie)觸時間(a)中。圖(tu)4顯示(shi)，隨著pH從2到6，吸(xi)附(fu)效(xiao)率更高pH增(zeng)加然后減少(shao)。*大苯(ben)胺(an)吸(xi)附(fu)能力(li)為(wei)(wei)38.21mg/g，去除率為(wei)(wei)76.4%，pH=6.*低吸(xi)附(fu)苯(ben)胺(an)量(liang)(liang)為(wei)(wei)34.1mg/g，去除率為(wei)(wei)68.3%，pH=2。圖(tu)4(b)接(jie)觸時間為(wei)(wei)pH在(zai)*合適的情況下(50-300mg/升)吸(xi)附(fu)活(huo)性(xing)(xing)炭不同(tong)濃度(du)苯(ben)胺(an)的影(ying)(ying)響。圖(tu)5和(he)(he)圖(tu)6顯示(shi)了不同(tong)溫度(du)對(dui)苯(ben)胺(an)吸(xi)附(fu)過程的影(ying)(ying)響pH活(huo)性(xing)(xing)炭劑(ji)量(liang)(liang)活(huo)性(xing)(xing)炭劑(ji)量(liang)(liang)和(he)(he)各(ge)種苯(ben)胺(an)濃度(du)(50-300 mg/L)。

　　活性炭(tan)氧化(hua)鐵光譜。

　　SEM(a和b)和TEM(c)，活(huo)性炭圖像。

　　活性炭(tan)氮(dan)吸附/解(jie)吸等溫線(a)，活性炭(tan)顆粒的孔(kong)徑分布(bu)(b)。

　　pH值(a)在(zai)(zai)濃度=50 mg/L和接觸時間(jian)(b)對(dui)濃度=50-300 mg/L苯(ben)胺吸(xi)附在(zai)(zai)活性炭上，W=1 g/L T=20℃。

　　各種苯胺濃(nong)度(du)對(dui)活(huo)性炭吸附的影響：pH=6，t=300min，濃(nong)度(du) = 50-300mg/L，W=0.5-2g/L和T=20℃。

　　各種溫度對活性炭(tan)吸附苯胺的影響：pH=6，t=300 min，濃度=50-300 mg/L，W=2 g/L，T=20-50°C。

　　活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)磁性(xing)納米(mi)粒子(zi)與活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)和(he)氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)納米(mi)粒子(zi)相結合，用(yong)于從水環(huan)境(jing)中(zhong)去除(chu)苯(ben)(ben)胺(an)。結果表(biao)(biao)明(ming)(ming)，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)對苯(ben)(ben)胺(an)的(de)(de)吸附(fu)效(xiao)果接近中(zhong)性(xing)pH隨著接觸時間和(he)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)用(yong)量的(de)(de)增(zeng)加(jia)，值較好，但隨著初始苯(ben)(ben)胺(an)濃度(du)和(he)溫度(du)的(de)(de)升(sheng)高而(er)降低。熱(re)研究還(huan)表(biao)(biao)明(ming)(ming)，吸附(fu)苯(ben)(ben)胺(an)在活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)上(shang)一直是自發熱(re)和(he)放熱(re)的(de)(de)。本研究表(biao)(biao)明(ming)(ming)，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)氧(yang)化(hua)鐵(tie)(tie)納米(mi)離子(zi)具(ju)有(you)孔隙率適當、表(biao)(biao)面積好、吸附(fu)能力好等特(te)點，除(chu)了易于分離和(he)提取溶液(ye)外。該(gai)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)可(ke)作為去除(chu)大多(duo)數污染物，特(te)別是水環(huan)境(jing)中(zhong)有(you)機污染物的(de)(de)有(you)效(xiao)高效(xiao)吸附(fu)劑。